(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の内部に配置され、第１の偏光を生成する第１の偏光光源と、
前記表示装置の外部に配置され、第２の偏光を生成する第２の偏光光源と、
前記表示装置の表示部の表面に近接して配置された所定のパターンの視覚的に透明な偏光要素であって、その内部を前記第１の偏光及び前記第２の偏光を通過させることによって前記第１の偏光及び前記第２の偏光の偏光状態を変化させるための、所定のパターンの視覚的に透明な偏光要素と、
前記所定パターンの視覚的に透明な偏光要素と前記表示部の前記表面との間に配置された半透明の反射性材料であって、当該半透明の反射性材料に入射した前記第２の偏光の少なくとも一部を光の偏光状態に影響を与えることなく反射させるとともに、光の偏光状態に影響を与えることなく前記表示部の前記表面からの前記第１の偏光の通過を可能にする半透明の反射性材料と、
前記表示部の前記表面上の検出器の位置に対応する前記第１の偏光又は前記第２の偏光の偏光状態の変化に基づいて、前記表示部の前記表面上の当該検出器の位置を判定するための検出器と
を含む位置入力システム。
【請求項２】
前記第１の偏光及び前記第２の偏光は、偏光状態及び波長のうちの一方又は両方が異なる、請求項１に記載の位置入力システム。
【請求項３】
前記第２の偏光は、人の裸眼では見ることができない、請求項１又は請求項２に記載の位置入力システム。
【請求項４】
前記第１の偏光は、前記表示装置の前記表示部、前記半透明の反射性材料、及び前記所定パターンの視覚的に透明な偏光要素を、この順番で通過する、請求項１〜３の何れか一項に記載の位置入力システム。
【請求項５】
前記表示装置は、液晶表示装置であり、
前記第１の偏光光源は、前記第１の偏光として直線偏光を生成するための、前記液晶表示装置の直線偏光バックライトである、請求項１〜４の何れか一項に記載の位置入力システム。
【請求項６】
前記第２の偏光光源及び前記検出器の両方を取り囲むハンドヘルド部材をさらに含む、請求項１〜５の何れか一項に記載の位置入力システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
現代の工業デザインは、入出力デバイスの組み合わせに基づく信頼性の向上を続けている。容量性又は抵抗性のタッチスクリーンのようなデバイスは、入力（タッチ）機能と出力（表示）機能の両方を提供するために、洗練された単純で工業的に「清潔」な設計を備えている。タッチスクリーンは、表示装置表面に近接して透明なオーバレイを置くことによって、形成することができる。そのようなオーバレイは通常、オーバレイの電気特性の変化に基づいて、入力（すなわち「タッチ」）の存在及び位置を検出する。そのようなデバイスを使用したタッチ精度及び分解能のレベルは、多くの消費者向け電子機器にとって十分なものであるが、精度及び分解能は、高度なタッチ精度及び分解能を必要とする専門用途における使用には、不十分なことが多い。
【０００２】
専門的又は商業的ユーザに許容される高分解能のタッチ及び／又は位置に基づく入力デバイスを提供することは、課題である。専門家によって頻繁に要求される期待レベルの精度及び分解能を備えたシステムは、表示装置に近接して配置されたときに、許容できないくらい不透明な、又は「網戸のような」外観を有することが多い。
【０００３】
１又は２以上の開示した実施形態の利点は、下記の詳細な説明を読んだとき、及び図面を参照したときに、明らかになる場合がある。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本明細書に記載された一実施形態による、偏光光源を使用するサンプル位置入力システムを示すブロック図である。
【図２】本明細書に記載された一実施形態による、内部的な第１偏光光源を使用するサンプル位置入力方法を示すフロー図である。
【図３】本明細書に記載された一実施形態による、第１偏光光源を液晶表示装置（ＬＣＤ）バックライトとして使用する他のサンプル位置入力方法を示すフロー図である。
【図４】本明細書に記載された一実施形態による、外部的な第２偏光光源を使用する他のサンプル位置入力システムを示すブロック図である。
【図５】本明細書に記載された一実施形態による、外部的な第２偏光光源を使用するサンプル位置入力方法を示すフロー図である。
【図６】本明細書に記載された一実施形態による、外部の計算装置への入力として使用されるサンプル位置入力方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
表示装置を利用した入力デバイスは、産業界及び家庭の両方において、益々多くの受け入れ先、及び用途を見付けている。従来の抵抗性及び容量性のタッチ式入力システムは、消費者市場空間及び商業的市場空間の中に、幅広い用途及び受け入れ先を見付けているが、正確で高分解能のタッチ式入力の提供が難しいことは、専門的市場空間及び商業的市場空間内におけるそうしたデバイスの受け入れを制限している。消費者市場空間及び商業的市場空間内において急速に増加している高度な要求は、より高い分解能及びより高い精度を有するタッチ式ディスプレイにも、受け入れられている。
【０００６】
容量性及び抵抗性のタッチセンサは、小さな画面の携帯電話及び携帯メディアプレイヤーから、大きなシネマスクリーン又はマルチスクリーンの「タッチウォール」デバイスまで、種々の表示装置に使用されていると見られている。かかる技術は、表示装置により提供されるデータの見た目に最小限の影響しか与えないという利点を有しているが、抵抗性及び容量性のタッチセンサの提供に使用される電気を利用したタッチ技術の生来的な制限から、これらのデバイスの分解能及び精度は制限されている。
【０００７】
高い分解能及び向上された精度を有する視覚的に透明な入力システム及び方法を提供することにより、専門的用途、並びに、急速に増加しつつある消費者向け用途及び商業的用途におけるタッチ式ディスプレイの使用が可能となるであろう。検出器、及び、通常は要素、ドット又は類似のマークの形をした所定の一連の要素を使用した種々の検出ベースの技術は、表示装置に対する高精度で高分解能な入力を可能にするシステム及び方法を提供することができる。所定パターンの視覚的に透明な要素、ドット、又はマークをその表面に有する検出可能な、それにもかかわらず視覚的に透明なキャリアを提供することにより、表示装置を高度な接触点位置入力分解能を有する高精度な入力デバイスとして使用するシステム及び方法が得られる。
【０００８】
所定パターンの一例は、アノトグループＡＢ（スウェーデン、ルンド）により提供されるものである。アノトにより提供されるもののような、固有の所定の要素パターンを使用すれば、検出器は、そのパターンに近接して置かれたときに、そのパターンに対する自分の位置を判定することが可能である。要素の密度を増加させることによって（すなわち、要素間の距離を短縮し、及び場合によっては要素自体のサイズを縮小することにより、ドット密度を増加させることによって）、検出器の位置分解能は、比例して増加する。視覚的に透明なキャリアに、その上に、またはその周りに配置された視覚的に透明な所定の要素パターンによれば、高い精度及び分解能を有する入力システム及び方法が得られる。要素及びキャリアの透明性によって、そのようなシステム及び方法を表示装置に使用することが可能となる。
【０００９】
位置入力システム及び方法を提供する。例示的位置入力方法は、光源により生成された偏光を、表示装置の表面に配置された所定パターンの視覚的に透明な偏光状態変換要素の中を通過させるステップを含むことができる。この方法は、表示装置上の位置に対応するその偏光の偏光状態の変化を検出するステップをさらに含む。
【００１０】
本明細書において、用語「光」は、人間にとって見ることが可能なスペクトルの範囲内、すなわち、４００ナノメートル（紫）から８００ナノメートル（赤）までのスペクトルの範囲内の電磁放射を意味する。用語「光」は、８００ナノメートルから３０００ナノメートルまでの赤外スペクトルの範囲内の電磁放射を含む場合もある。
【００１１】
例示的位置入力システムは、偏光光源と、偏光の偏光状態を変化させるための所定パターンの視覚的に透明な偏光状態変換要素とを含むことができる。システムは、高分解能な位置情報を有する符号化要素パターンに基づいて位置を判定するための検出器であって、その符号化要素パターンが、その位置符号化要素パターンと、その背景との間の偏光状態を異ならせることによって生成されるコントラストによって背景から区別されるものをさらに含むことができる。
【００１２】
他の例示的な位置入力システムは、液晶表示装置（ＬＣＤ）であって、直線偏光のバックライト、及びその液晶表示装置の外側表面上に所定のパターンを成して配置された複数の視覚的に透明な偏光状態変換要素を含む液晶表示装置（ＬＣＤ）を含むことができる。視覚的に透明な偏光変換要素はそれぞれ、直線偏光の偏光状態を、１／４波長だけ位相遅延された特定回転方向の円偏光に変換することができる。本システムは、円偏光要素を区別する要素を有する検出器であって、当初の入力直線偏光からの変化された偏光状態をもってその区別された要素パターン中に符号化された情報に基づいてＬＣＤ上の位置を判定するための検出器を含むハンドヘルド部材と、当該ハンドヘルド部材の位置をそのハンドヘルド部材と通信可能に結合された計算装置へ送信するための送信機とをさらに含むことができる。
【００１３】
図１は、一実施形態による、偏光光源１０５を使用するサンプル位置入力システム１００を示すブロック図である。システム１００は、偏光状態１１０の光を生成する偏光光源１０５を含むことができる。偏光光源１０５は、表面１２０を有する表示部１１５を含む表示装置の中に、又はこれに近接して設けることができる。所定パターンの視覚的に透明な偏光変換要素１３０を有するキャリア１２５を表面１２０に近接して配置することにより、偏光光源１０５によって生成される入射光の少なくとも一部の偏光状態１１０を変化させ、その他変換し、変化された偏光状態１３５の光を生成することができる。キャリア１２５を通過するが偏光要素１３０を通過しない光の偏光状態は、偏光状態１１０の光（すなわち、光源１０５からの光）及び変化された偏光状態１３５の光（すなわち、偏光要素１２５の１つから出る光）とは異なる１以上の特性を有する偏光状態１４０に変化される。
【００１４】
表示部１１５から出る光の様々に変化された偏光状態１３５、１４０により、変化された偏光状態１３５、１４０を区別する機能を備えた検出器１４５を使用して、偏光要素１３０のパターンを「読み取る」ことが可能になる。偏光要素のパターンの読み取りは、偏光要素１３０から出る変化された偏光状態１３５の光を、キャリア１２５から出る背景変化された偏光状態１４０の光から区別する検出器の能力に基づいて可能である。
【００１５】
検出器は、視覚的に透明な偏光要素１３０の間における固有の符号化された絶対位置情報に基づいて、表示部１１５の表面１２０上における自分の位置を判定することができる。視覚的に透明な偏光要素１３０のパターン及び密度は、表示部１１５に対する検出器１４５の位置を判定する際の検出器１４５の精度に影響を与える。表示部１１５の表面１２０にわたって配置される視覚的に透明な偏光要素１３０の密度パターンを高くするほど、一般に、検出器１４５による位置判定の精度は向上する。視覚的に透明な偏光要素１３０の間における固有の符号化された絶対位置情報に基づき、偏光要素１３０のパターンに対する検出器１４５位置の極めて正確な判定が可能である。
【００１６】
偏光状態１１０は、複数の偏光状態を含む場合がある。しかしながら、実施形態によっては、光は、偏光状態１１０「のみ」の光を生成する偏光光源１０５（例えば、垂直偏光又は水平偏光のいずれか一方のみを生成する直線偏光光源）を使用して生成されてもよい。さらに別の実施形態において、光は、複数の偏光状態の光を生成する非特定偏光光源１０５（例えば、垂直偏光、水平偏光、又は円偏光のうちの少なくとも２つを生成する偏光光源１０５）を使用して生成される場合がある。偏光状態１１０のみの光を得るために、非特定偏光光源１０５を使用して生成された光は、フィルタリングされ、又は同様に調節されることができる。偏光光源１０５は、任意数の個々の偏光光源を含むことができる。
【００１７】
表示部１１５は、表面１２０を有することができ、表面１２０から偏光状態１１０の光が出力され、又はその他出射される。表示部１１５は、任意の技術を採用することができ、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）技術、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、アクティブマトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）、又は任意の他の表示技術を採用することができる。図１はそのように描かれていないが、偏光光源１０５は、表示部１１５に組み込まれる場合もあり、例えば、ＬＥＤ表示部１１５を形成する複数の独立したＬＥＤがそれぞれ、偏光光源１０５とみなされる場合がある。あるいは、ＬＣＤ表示装置は、その生来の設計により、直線偏光を放射する場合がある。
【００１８】
所定パターンの視覚的に透明な偏光要素１３０がその中に配置されたキャリア１２５は、表面１２０に近接して配置されることにより、偏光状態１１０を変化させ、又はその他変更し、変化された偏光状態１３５の光（光が偏光要素１３０を通過する場合）及び偏光状態１４０の光（光がキャリア１２５を通過する場合）を生成することができる。所定パターンの視覚的に透明な偏光要素１２５は、表示部１１５の表面１２０に直接付着される場合がある。ただし、実施形態によっては、所定パターンの視覚的に透明な偏光要素１２５は、基板又はキャリアに付着される場合があり、例えば、基板又はキャリアを通過する光の偏光状態に影響を与えない材料に取り付けられ、それがさらに、接着剤を介して表示部１１５の表面１２０に付着される場合がある。
【００１９】
表示部１１５の表面１２０上に配置された透明な偏光要素１３０のそれぞれを通過する光の偏光状態は、偏光要素１３０の物理的特性、組成又はそれらの任意の組み合わせに基づいて変化され、又はその他変更されることができる。透明な偏光要素１３０の各々は、例えば、偏光要素を通過する光の偏光状態を変換し、又はその他変化させることが可能なポリマー材料のような材料から構成されることができる。例えば、光源によって生成され偏光要素１３０を通過する直線垂直偏光は、例えば、左又は右のような一方向に１／４波長だけ位相遅延され、同時に、キャリア１２５のみを通過する直線偏光は、反対方向に１／４波長だけ位相遅延される場合がある。キャリア１２５、偏光要素１３０又はそれら両方を通過する光の偏光状態における他の変化が採用される場合もある。同様に、偏光要素１３０のみを通過した光の変化された偏光状態１３５をキャリア１２５のみを通過した光の変化された偏光状態１４０から区別することが可能となるような、任意の偏光光源１０５を使用することが可能である。
【００２０】
透明な偏光要素１３０を提供することが可能なポリマー材料の一例には、制限はしないが、ロリックリサーチ社により製造されるもののような光配向が与えられた異方性薄膜が含まれる。ただし、他の材料、及び類似の偏光に基づくフィルタリングを提供することが可能な他の製造業者で代用してもよい。ロリック社は、キャリア１２５内に偏光要素１３０をフォトリソグラフィにより作成するのに適した、硬化性液体光制御分子配向（ＬＣＭＯ）ポリマー材料を提供している。ＬＣＭＯの使用により、ＬＣＭＯ材料内の分子の光誘導された空間配列を使用して、構造化された光学素子を顕微鏡レベル、又は顕微鏡スケールで作成することが可能となる。ＬＣＭＯは、例えば偏光要素１３０を形成している分子のような種々の分子を、それらの分子に紫外線偏光を照射することにより、光配列層において所定の方法で配列させる。材料の選択、並びに偏光要素１３０の形成に使用される光の入射方向及び偏光に基づいて、偏光要素１３０を形成している分子を三次元空間における任意の方向に配列させることが可能である。したがって、それらの偏光変換位相遅延要素を生成する複屈折の屈折率が、材料に与えられる場合がある。
【００２１】
視覚的に透明な偏光要素１３０が、適当なキャリア１２５の上、又はその中に形成された場合、背面から照らされたとき（例えば、偏光光源１０５により背面から照らされたとき）に、それらを裸眼で見ることはできない。視覚的に透明な偏光要素１２５は、制限はしないが、フォトリソグラフィ、及び従来の印刷技術を含む任意の方法又はシステムを使用して、基板上に、又は基板内に堆積又はその他形成されることが可能である。
【００２２】
偏光要素１３０は、固有の特定の空間的又は位置的パターンを成してキャリア１３０の中に配置することができる。そのようなパターンの使用は、偏光要素１３０と、表示部１１５上におけるそれらの位置との間の地理的関係を生成する。偏光要素１３０と表示部１１５との間における地理的関係により、検出器１４５が表示部１１５に近接して配置されたときに、偏光要素１３０により放射される光の変化された偏光状態１３０に敏感に反応して検出器１４５の位置を判定することが可能となる。
【００２３】
検出器１４５により検出される変化された偏光状態１３０の光のパターンによって、表示部１１５上における検出器１４５の物理的位置の正確な判定が可能となる。偏光要素１３０の数又は密度を増加させると（例えば、より多数の、物理的により小さな、より小さくグループ化された偏光要素を形成することにより）、検出器１４５の位置検出能力は向上する。偏光要素の各々のサイズは、所望の分解能、マスタリング技術、及び表示部１１５の全体的サイズといった種々の要因に基づいて、変更されてもよい。ただし、一般的には、偏光要素１３０のサイズは、４０マイクロメートル程度であり、５から１０マイクロメートルまで程度の直径とすることができる。
【００２４】
視覚的に透明な偏光要素３０間に固有の符号化された絶対位置情報を与えることが可能なパターンの一例は、上で説明したアノト・ドットパターンである。偏光要素１３０をアノト準拠パターンを成して配置することによって、偏光要素１３０を通過する光の変化された偏光状態１３５を検出する機能を有する検出器１４５を使用する固有の位置識別システムが得られる。もちろん、アノト・ドットパターンは、一例として示したものであり、偏光要素１３０をキャリア１２５に、その上に、又はその周りに配置し、又は位置特定するために、視覚的に透明な偏光要素１３０間に固有の符号化された絶対位置情報を与えることが可能な如何なる比較可能な所定のパターンを同様に採用してもよい。
【００２５】
光の偏光状態の変化は、人の目にはほとんど知覚できないので、表示部１１５により放射された光は、光の変化された偏光状態１３５、１４０にかかわらず、表示装置全体にわたって一様に見えることになる。視覚的に透明な偏光要素１３０を含む視覚的に透明なキャリア１２５を提供する能力により、偏光要素１３０を通過する光の変化された偏光状態１３５に対して敏感な検出器１４５を使用して、表示部１１５上における検出器１４５の物理的位置、又は位置を判定することが可能となり、同時に、表示部１１５のユーザの見え方に及ぼす影響を最小限に抑えることが可能となる。位置に基づくデータを検出器１４５に提供するとともに、ユーザに対する表示部１１５の見え方への被害を最小限に抑える機能により、入力装置（すなわち、検出器１４５を介した入力に基づいて位置を検出する機能を備えた装置）と、出力装置（すなわち、データを表示する機能を備えた表示装置）との両方として同時に機能する能力が、表示装置に与えられる。そのような装置の使用の一例は、ディスプレイベースの入力タブレットにおいて見られる。すなわち、そのようなタブレットによれば、タブレット表面における種々のタイル及び入力指示手段の容易でカスタマイズ可能なユーザ構成が可能となる場合がある。
【００２６】
検出器１４５は、偏光要素１３０から出る光の変化された偏光１３５の検出に適した任意の装置、システム、あるいは、システム及び装置の組み合わせを含むことができる。例えば、偏光要素１３０から出る光の変化された偏光状態１３５に対して敏感な検出器１４５は、変化された偏光状態１３５の光を識別するために、磁気光データ記憶装置に使用されるものに技術的に類似したウォラストン・プリズムを含むことができる。あるいは、適当な回転方向の円偏光を使用して、１／４波長偏光要素１３０を使用するパターンを識別してもよい。類似の能力を有する他の偏光検知技術を、検出器１４５の基礎として使用してもよい。
【００２７】
検出器１４５がタブレットへの入力装置として使用されることになる場合、又は、検出器１４５が製図ペンに類似して使用されることになる場合、表示部１１５の表面１２０における検出器１４５の物理的変位は、偏光ドット１３５のパターンを適切に識別するための、検出器１４５のスキャン速度、露光機能、及びにじみ低減機能に影響を与える。そのため、表示部１１５の表面１２０において検出器が移動される速度に少なくとも一部基づいて検出器スキャン速度を増減するためのさらに別の論理回路を、検出器１４５に組み込んでもよい。同様に、表示部１１５の表面１２０において検出器が移動される速度に少なくとも一部基づいて露光補正及びにじみ低減を行う論理回路を、検出器１４５にさらに組み込んでもよい。
【００２８】
図２は、一実施形態による、内部的な第１偏光光源１０５を使用するサンプル位置入力方法２００を示すフロー図である。偏光状態１１０の偏光を、所定パターンの透明な偏光要素１３０を含むキャリア１２５を通過させることができる。検出器１４５は、偏光要素１３０を通過する光の変化された偏光状態１３５を、キャリア１２５を通過する光の変化された偏光状態１４０から区別する機能を有している。
【００２９】
２１０において、偏光光源１０５により生成された偏光状態１１０の光の一部を、キャリア１２５を通過させるとともに、偏光光源１０５により生成された偏光状態１１０の光の残りの部分を、表示部１１５の表面１２０上に配置された視覚的に透明な偏光要素１２５を通過させることができる。偏光状態１１０は、単一偏光状態、複数偏光状態、又は無偏光状態の光を含むことができる。複数偏光状態又は無偏光状態の光を使用する場合、偏光状態１１０は、光源１０５と表示部１１５の間に配置されたフィルタを使用して得られる単一偏光状態である場合がある。
【００３０】
２２０において、偏光要素１３０から出る光の変化された偏光状態を検出する。視覚的に透明な偏光要素１３０の間における固有の符号化された絶対位置情報は、表示部１１５上の検出器１４５の固有の物理的位置に対応する。
【００３１】
図３は、一実施形態による、偏光光源１０５を液晶表示装置（ＬＣＤ）バックライトとして使用する他のサンプル位置入力方法３００を示すフロー図である。図３により与えられる例では、直線偏光光源１０５が、液晶表示装置（ＬＣＤ）ディスプレイ１１５とともに使用される。図３を例として直線偏光光源について説明したが、類似の偏光光源、又は任意の偏光状態１１０を有する光源１０５を、代わりに使用してもよい。
【００３２】
３１０において、偏光状態１１０の光は、少なくとも部分的にＬＣＤパネルバックライトとして機能する偏光光源１０５を使用して生成される。偏光光源１０５は、この例ではＬＣＤパネルである表示部１１５の見えない側、すなわち背面に配置される。
【００３３】
３２０において、偏光光源１０５により生成された直線偏光１１０は、表示部１１５を通過することができ、ＬＣＤディスプレイの表面１２０から出る。ディスプレイにより提供される直線偏光は、ＬＣＤパネル（すなわち、表示部１１５）を通過し、直線偏光状態１１０を保ちつつ９０度だけ回転され、すなわち偏光光源の直線偏光に対して直交にされ、ＬＣＤパネルの表面１２０から出る。ＬＣＤパネル１１５を出た後、直線偏光１１０の一部はキャリア１２５を通過し、直線偏光１１０の残りの部分は偏光要素１３０を通過する。偏光要素１３０を通過する直線偏光１１０の偏光状態は、変化された偏光状態１３５に到達する一方、キャリア１２５を通過する直線偏光１１０の偏光状態は、変化された偏光状態１４０に到達する。
【００３４】
図４は、一実施形態による、外部的な第２偏光光源４１０を使用した他のサンプル位置入力システム４００を示すブロック図である。時々、第２偏光光源４１０は、表示部１１５の外に配置されることができ、例えば、データ入力に便利なハンドヘルド部材の中に配置される場合がある。図４に示した例では２つの偏光光源が使用され、偏光光源１０５は、表示部１１５のためのバックライトとして使用され、第２偏光光源４１０は、表示部１１５の外部に配置されている。偏光光源１０５、４１０は、異なる偏光状態、波長、又は偏光状態及び波長を使用する。検出器１４５は、表示部１１５から放射される光に依存しているので、表示部１１５は、透明な偏光要素１３０のパターンを含むキャリア１２５に近接して配置された半透明な反射性材料４２５を有する場合がある。半透明な反射性材料４２５は、表示部１１５の表面１２０からの偏光１１０の通過を可能にするとともに、第２偏光光源４１０により提供される第２の偏光４１５の少なくとも一部を反射することを可能にする。
【００３５】
第２偏光光源４１０により提供される第２の偏光状態４１５の到来光は、キャリア１２５及び偏光要素１３０の上に投射される。その光の一部は、キャリア１２５を通過し、変化された偏光状態４２０となる。その光の残りの部分は、偏光要素１３０を通過し、変化された偏光状態４３０となる。
【００３６】
到来光がキャリア１２５又は偏光要素１３０に当たるか否かに関わらず、変化された偏光状態４２０、４３０の光は、キャリア１２５と表示部１１５の表面との間に配置された材料４２５により反射される。反射は、光の偏光には影響を与えないので、出射／反射光は、その変化された偏光状態４２０、４３０を維持する。ただし、反射光は、キャリア１２５又は偏光要素１３０を通過する出射路／反射路による影響を受けることになる。
【００３７】
例えば、キャリア１２５が、入射光の偏光を１／８波長だけ反時計回りに遅延させ、偏光要素１３０が、入射光の偏光を１／８波長だけ時計回りに遅延させる場合、偏光状態４１５の光の偏光は、キャリア１２５を通過することにより、１／８波長だけ反時計回りに位相遅延され、材料４２５からの反射時に、その反射光は、材料４２５を通して反射して戻される際に再び１／８波長だけ反時計回りに位相遅延され、変化される偏光状態の総量４２０は、１／８波長（到来）＋１／８波長（反射）＝１／４波長反時計回り（合計）となる。同様に、偏光要素１３０に入射する到来光は、偏光要素１３０を通過することにより１／８波長だけ時計回りに位相遅延され、材料４２５からの反射時に、偏光要素１３０を再び通過することにより、さらに１／８波長だけ時計回りに位相遅延され、変化される偏光状態の総量４３０は、１／８波長（到来）＋１／８波長（反射）＝１／４波長時計回り（合計）となる。１／８波長位相遅延を使用して例示されているが、同等の性能を有する他の偏光の変化も可能である。
【００３８】
従って、第２偏光光源４１０を使用することによって、第２偏光光源４１５の変化された偏光状態４３０による、表示部１１５上の表面１２０上における検出器１４５の位置の判定が可能となる。
【００３９】
表示部１１５の外に配置される第２偏光光源４１０は、検出器１４５と同一場所に配置することができ、例えばその両方が、ユーザの手の中に心地よく馴染む単一部材の中に配置される場合がある。他の実施形態では、第２偏光光源４１０は、検出器１４５とは独立して、すなわち検出器１４５から離れた所に配置してもよく、例えば、第２偏光光源４１０は、一般照明又は範囲照明に使用され、検出器１４５は、ハンドヘルド部材の中に配置される場合がある。第２偏光光源４１０は、裸眼では見ることができない第２の偏光４１５を生成する場合があり、例えば、偏光された近赤外線を生成する場合がある。第２偏光光源４１５の一例は、近赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【００４０】
図１を参照して上で説明した偏光光源１０５と同様に、第２偏光光源４１０は、第２の偏光状態４１５の光を生成する。第２偏光光源４１０により生成される光の波長は、偏光光源１０５により生成される光の波長とは異なる。偏光状態４１５は、複数の偏光状態を含む場合がある。ただし、実施形態によっては、光は、第２の偏光状態４１５「のみ」の光を生成する偏光光源４１０（例えば、垂直偏光又は水平偏光の一方のみを生成する直線偏光光源）を使用して生成される場合がある。さらに別の例においては、光は、複数の偏光状態の光を生成する非特定偏光光源４１０（例えば、垂直偏光、水平偏光又は円偏光のうち少なくとも２つを生成する偏光光源４１０）を使用して生成される場合がある。第２の偏光状態４１５のみの光を生成するために、非特定偏光光源４１０を使用して生成された光は、フィルタリングされ、又は調節される場合がある。偏光光源４１０は、任意数の個々の偏光光源を含むことができる。
【００４１】
半透明の反射性材料４２５は、表示部１１５の表面１２０に、又はその近くに配置される。実施形態によっては、材料４２５は、キャリア１２５の中に部分的に又は完全に組み込まれる場合がある。実施形態によっては、材料４２５は、キャリア１２５と、表示部１１５の表面１２０との間に配置される場合がある。半透明の反射性材料４２５は、偏光光源１０５により生成され、表示部１１５を通過する光の偏光状態１１０に影響を与えない場合がある。半透明の反射性材料４２５は、偏光光源１０５により生成される光の通過に影響を与えないので、表示部１１５上に表示されるデータは、ユーザにとって判読可能である。
【００４２】
半透明の反射性材料４２５は、第２偏光光源４１０により生成され、表示部１１５の表面１２０に入射する光の全部又は一部を反射することが可能な、任意の形の金属、又は非金属の材料を含む場合がある。半透明の反射性材料４２５は、表示部に適当な反射特性を与えるために、表示部１１５に直接組み込まれてもよい。
【００４３】
図５は、一実施形態による、外部的な第２偏光光源４１０を使用するサンプル位置入力方法５００を示すフロー図である。５１０において、第２偏光光源４１０は、表示部１１５の外に配置される。第２偏光光源４１０は、第２の偏光状態４１５の光を生成することができ、例えば、偏光光源１０５によって生成される偏光状態１１０の光とは異なる少なくとも１つの波長を有する直線偏光を生成することができる。偏光光源１０５と第２偏光光源４１０の間における光の波長の違いにより、検出器は、各光源１０５、４１０により生成された光を区別することが可能となる。第２偏光光源４１０により生成された光の少なくとも一部は、表示部１１５の上に入射する。
【００４４】
第２の偏光４１５の一部は、偏光要素１３０を通過する一方、第２の偏光４１５の残りの部分は、キャリア１２５のみを通過する。キャリア１２５又は偏光要素１３０のいずれを通過するかに関わらず、第２偏光光源４１０により生成され、表示部１１５に入射する光の少なくとも一部は、半透明の反射性材料４２５によって反射される。
【００４５】
５２０において、半透明の反射性材料４２５は、第２偏光光源４１０により少なくとも生成された入射光を反射する。第２偏光光源４１０により生成された光の少なくとも一部は、偏光要素を通過する結果として、中間的な偏光状態であることを思い出して欲しい。第２の偏光状態４１０の光（すなわち、第２偏光光源４１０により生成され、偏光要素１２５に入射することも、偏光要素１２５を通過することもない光）、及び中間的な偏光（すなわち、第２偏光光源４１０により生成され、偏光要素１２５に入射し、偏光要素１２５を通過する光）の両方のうちの少なくとも一部は、半透明の反射性材料４２５によって反射される。
【００４６】
材料４２５から反射された中間的な偏光は、第２偏光光源４１０から表示部１１５へ向かう途中で偏光要素を一回通過した後、偏光要素１３０を通して戻される場合もあれば、戻されない場合もある。キャリア１２５、及び偏光要素に起因して、偏光状態に異なる影響が与えられるため、表示部を出る光は、以下の多数の偏光状態のうちの何れか１つを有する場合がある。
【００４７】
キャリア１２５を通過する光源１０５＝１／８ＣＣＷ位相遅延（例えば、偏光状態１４０）。
【００４８】
偏光要素１３０を通過する光源１０５＝１／８ＣＷ位相遅延（例えば、偏光状態１３５）。
【００４９】
キャリア１２５を通過（到来及び反射）する光源４１０＝１／８ＣＣＷ（到来）＋１／８ＣＣＷ（反射）＝１／４ＣＣＷ位相遅延（例えば、偏光状態４２０）。
【００５０】
偏光要素１３０を通過（到来及び反射）する光源４１０＝１／８ＣＷ（到来）＋１／８ＣＷ（反射）＝１／４ＣＷ位相遅延（例えば、偏光状態４３０）。
【００５１】
キャリア１２５を通過（到来）し、偏光要素１３０を通過（反射）する光源４１０＝１／８ＣＣＷ（到来）＋１／８ＣＷ（反射）＝位相遅延なし（例えば、偏光状態４１５）。
【００５２】
偏光要素１３０を通過（到来）し、キャリア１２５を通過（反射）する光源４１０＝１／８ＣＷ（到来）＋１／８ＣＣＷ（反射）＝位相遅延なし（例えば、偏光状態４１５）。
【００５３】
したがって、第２偏光光源４１０を使用したときは、全部で５つの偏光状態が、表示部１１５から放射される場合がある。５つの偏光状態のうちの１つのみに対して敏感な検出器１３０、例えば１／４ＣＷ位相遅延の偏光のみに対して敏感な検出器の使用により、表示部１１５の表面１２０上における検出器位置の正確な判定が可能となる。
【００５４】
図６は、一実施形態による、外部の計算装置への入力として使用されるサンプル位置入力方法６００を示すフロー図である。検出器１４５を計算装置に通信可能に結合することによって、表示部１１５の表面１２０上における検出器１４５の位置に少なくとも部分的に関連する入力データを計算装置へ伝送することが可能となる。そのようなデータは、例えば、表示部１１５が少なくとも部分的にタブレットのようなデータ入力デバイスとして機能するときに、使用される場合がある。表示装置をタブレットとして使用することにより、ユーザの要求を満たすようにディスプレイを再構成することが容易に可能となる。
【００５５】
６１０において、少なくとも部分的に入力デバイスとして機能する検出器１４５を、計算装置に結合することができる。６２０において、表示部１１５上の検出器１４５の位置を計算装置へ伝送することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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